Tipos de estrutura de fixação para sistema fotovoltaico
Podemos resumir a composição de um sistema fotovoltaico em três grandes itens: módulos fotovoltaicos, inversor fotovoltaico e estrutura de fixação. Como o inversor e os módulos são os grandes responsáveis por transformar e gerar a energia do sistema, as estruturas de fixação acabam sendo pouco comentadas.
O que precisamos lembrar é que as estruturas de fixação têm o papel importante de garantir a longevidade, vida útil e segurança do sistema solar fotovoltaico.
A função das estruturas de fixação, como o próprio nome diz, é garantir a união entre os módulos fotovoltaicos e o local de sua instalação (telhado ou solo). A estrutura também deve garantir o correto posicionamento e inclinação dos módulos fotovoltaicos conforme previsto e dimensionado em projeto.
Um projetista especialista deve fazer o dimensionamento correto de cada estrutura, garantindo que ela assegure o sistema mesmo contra fortes intempéries.
Composição da estrutura de fixação e tipos de suporte para sistema fotovoltaico
Geralmente as estruturas de fixação são feitas de alumínio ou aço inoxidável. Nunca utilize estruturas com baixa proteção como aço carbono. Na Ecoa Energias Renováveis trabalhamos apenas com estruturas em alumínio.
Podemos separar os tipos de suporte de sistema em três:
perfis: estruturas principais;
suportes de fixação: função de unir os perfis ao telhado;
ganchos intermediários ou finais: função de unir os módulos ao perfil.
Cada tipo de estrutura varia conforme especificidades de cada projeto, que variam principalmente conforme local e material onde ocorrerá a instalação.
Montagem em telhado
Na Geração Distribuída um dos tipos mais utilizados de instalação é sistemas fotovoltaicos em telhado, também conhecido como instalações rooftop.
Nesse tipo de instalação a estrutura de fixação irá variar conforme tipo de telha em que o sistema será instalado.
Telha de barro
Nas telhas de barro (como as cerâmicas) existem dois principais modelos utilizados:
Modelo gancho: é fixado no caibro e passa por entre as telhas. um perfil é então fixado ao gancho e os módulos fotovoltaicos são fixados no perfil.
Foto 1: modelo estrutura de fixação tipo gancho. Fonte: Portal Solar.
2. Modelo com Parafuso Prisioneiro: o parafuso é colocado na onda superior da telha e passa até atingir o caibro onde é fixado.
Foto 2: modelo estrutura de fixação parafuso prisioneiro em sistema ECOA. Fonte: banco de imagens Ecoa Energias Renováveis.
O modelo gancho tem a vantagem de não precisar furar as telhas. Porém, nos anos de experiência da Ecoa Energias Renováveis, percebemos que os chamados de pós-obra para vazamentos em telhados eram maiores para este modelo de fixação. Hoje usamos o sistema com parafuso prisioneiro e vedamos ao redor do parafuso com poliuretano, o que evita infiltrações.
Telha fibrocimento
O modelo de fixação utilizado em telha fibrocimento geralmente é modelo com parafuso prisioneiro. Podemos dizer que este modelo de fixação pode ser usado para uma grande quantidade de modelos de telhas, desde que seja garantido a estanqueidade.
Essas coberturas podem possuir diversos modelos de telhas metálicas e por isso uma série de opções diferentes e adaptadas de estruturas de fixação. Destacamos dois principais modelos:
Supercola: é utilizada apenas em telhas metálicas. Basicamente a interface da estrutura de fixação é literalmente colada direto sobre as telhas. A cola deve ser específica para esta fixação.
Estrutura convencional: é aquela onde usaremos as estruturas de ganchos e terminais fixados em perfis. O modelo varia conforme tipo de telha. Abaixo mostramos um modelo para telhas metálicas onduladas ou trapezoidais:
Foto 4: modelo estrutura de fixação em telha metálica em sistema ECOA. Fonte: banco de imagens Ecoa Energias Renováveis.
A Ecoa Energias renováveis não utiliza o sistema com Supercola. Vemos que existem muitas variáveis passíveis de erro deste modelo para garantir a correta fixação do sistema como: superfície extremamente limpa e seca.
Montagem em laje
Quando a estrutura tiver que ser fixada diretamente em laje, o mais indicado é trabalhar com estrutura dos perfis em forma de triangulo. Para a fixação na laje dois modelos podem ser considerados:
Estrutura parafusada ou concreta na laje: quando o sistema fotovoltaico é projetado junto com a edificação que irá recebe-lo, o ideal é fazer a concretagem da espera do suporte de fixação junto a concretagem da laje.
Lastros de concreto: a estrutura é fixada em lastros de concreto, que garante a fixação da estrutura com o seu peso próprio.
Foto 5: sistema solar fotovoltaico instalado pela ECOA no Ágora Tech Park. Fonte: banco de dados Ecoa Energias Renováveis.
Montagem em solo
Geralmente sistemas fotovoltaicos fixados em estrutura de solo são de maior porte. Na Geração Centralizada este é o principal tipo de estrutura de fixação utilizado. Também vemos forte utilização na Mini Geração Distribuída.
As estruturas em solo podem ser fixadas com lastros de concreto (semelhante a instalação mostrada em laje), mas a maior parte dos projetos a estrutura é fixada em bases de concreto ou estacas.
Em estruturas de solo é possível fazer a instalação de um dispositivo chamado tracker. Esse equipamento faz com que os módulos fotovoltaicos mudem de orientação ao longo do dia, seguindo o movimento do sol. Para saber mais sobre tracker acesso no post clicando aqui.
Foto 6: usina solar fotovoltaica instalada pela ECOA para a Confeitaria Semente da Terra. Fonte: banco de dados Ecoa Energias Renováveis.
Estacionamento com cobertura de módulos fotovoltaicos
Uma alternativa bastante utilizada é usar a área de estacionamento descoberto para instalar os módulos do sistema fotovoltaico. Este modelo de fixação pode tornar o sistema mais custoso como um todo. Mas, lembre-se que você estará garantindo também cobertura para os carros. Então, ambas as funções e soluções que o sistema trará devem ser colocadas na “balança”.
Foto 7: sistema solar fotovoltaico instalado pela ECOA no Restaurante Glória. Fonte: banco de imagens Ecoa Energias Renováveis.
Outras aplicações
Um exemplo de fixação que difere das mais usuais são os casos de usinas flutuantes, sistemas fotovoltaicos em fachadas de edifícios, sistemas utilizados como brises de fachadas e entre outros.
Vale ressaltar que quanto mais complexa a utilização, mais critérios devem ser avaliados em projeto.
Foto 8: exemplo de usina flutuante no Brasil. Fonte: Portal Solar.
Conclusão
Mostramos neste post os principais modelos de estrutura de fixação para sistema solares fotovoltaicos. Podem existir uma série de diferentes soluções conforme especificidades de cada projeto.
Para os consumidores, é importante garantir a qualidade do material e do fornecedor. Vale questionar ao fornecedor se o produto é especificado para atender ao mercado brasileiro e se o sistema suporta ventos de até 120km/h.
Devido à importância das estruturas de fixação quanto a segurança e integridade do sistema, é necessário projetar sua estrutura com profissionais especialistas. Não fabrique sozinho sua estrutura ou compre de locais que não são especializados em sistemas solares fotovoltaicos. Sua estrutura deve resistir a forças estáticas, mecânica, a corrosão e entre outros. São muitos fatores a serem calculados e levados em consideração.
Se precisar instalar um sistema solar fotovoltaico conte com a Ecoa Energias Renováveis. Converse com nossos especialistas clicando AQUI.
Podemos resumir a composição de um sistema fotovoltaico em três grandes itens: módulos fotovoltaicos, inversor fotovoltaico e estrutura de fixação. Como o inversor e os módulos são os grandes responsáveis por transformar e gerar a energia do sistema, as estruturas de fixação acabam sendo pouco comentadas.
O que precisamos lembrar é que as estruturas de fixação têm o papel importante de garantir a longevidade, vida útil e segurança do sistema solar fotovoltaico.
A função das estruturas de fixação, como o próprio nome diz, é garantir a união entre os módulos fotovoltaicos e o local de sua instalação (telhado ou solo). A estrutura também deve garantir o correto posicionamento e inclinação dos módulos fotovoltaicos conforme previsto e dimensionado em projeto.
Um projetista especialista deve fazer o dimensionamento correto de cada estrutura, garantindo que ela assegure o sistema mesmo contra fortes intempéries.
Composição da estrutura de fixação e tipos de suporte para sistema fotovoltaico
Geralmente as estruturas de fixação são feitas de alumínio ou aço inoxidável. Nunca utilize estruturas com baixa proteção como aço carbono. Na Ecoa Energias Renováveis trabalhamos apenas com estruturas em alumínio.
Podemos separar os tipos de suporte de sistema em três:
perfis: estruturas principais;
suportes de fixação: função de unir os perfis ao telhado;
ganchos intermediários ou finais: função de unir os módulos ao perfil.
Cada tipo de estrutura varia conforme especificidades de cada projeto, que variam principalmente conforme local e material onde ocorrerá a instalação.
Montagem em telhado
Na Geração Distribuída um dos tipos mais utilizados de instalação é sistemas fotovoltaicos em telhado, também conhecido como instalações rooftop.
Nesse tipo de instalação a estrutura de fixação irá variar conforme tipo de telha em que o sistema será instalado.
Telha de barro
Nas telhas de barro (como as cerâmicas) existem dois principais modelos utilizados:
Modelo gancho: é fixado no caibro e passa por entre as telhas. um perfil é então fixado ao gancho e os módulos fotovoltaicos são fixados no perfil.
Foto 1: modelo estrutura de fixação tipo gancho. Fonte: Portal Solar.
2. Modelo com Parafuso Prisioneiro: o parafuso é colocado na onda superior da telha e passa até atingir o caibro onde é fixado.
Foto 2: modelo estrutura de fixação parafuso prisioneiro em sistema ECOA. Fonte: banco de imagens Ecoa Energias Renováveis.
O modelo gancho tem a vantagem de não precisar furar as telhas. Porém, nos anos de experiência da Ecoa Energias Renováveis, percebemos que os chamados de pós-obra para vazamentos em telhados eram maiores para este modelo de fixação. Hoje usamos o sistema com parafuso prisioneiro e vedamos ao redor do parafuso com poliuretano, o que evita infiltrações.
Telha fibrocimento
O modelo de fixação utilizado em telha fibrocimento geralmente é modelo com parafuso prisioneiro. Podemos dizer que este modelo de fixação pode ser usado para uma grande quantidade de modelos de telhas, desde que seja garantido a estanqueidade.
Essas coberturas podem possuir diversos modelos de telhas metálicas e por isso uma série de opções diferentes e adaptadas de estruturas de fixação. Destacamos dois principais modelos:
Supercola: é utilizada apenas em telhas metálicas. Basicamente a interface da estrutura de fixação é literalmente colada direto sobre as telhas. A cola deve ser específica para esta fixação.
Estrutura convencional: é aquela onde usaremos as estruturas de ganchos e terminais fixados em perfis. O modelo varia conforme tipo de telha. Abaixo mostramos um modelo para telhas metálicas onduladas ou trapezoidais:
Foto 4: modelo estrutura de fixação em telha metálica em sistema ECOA. Fonte: banco de imagens Ecoa Energias Renováveis.
A Ecoa Energias renováveis não utiliza o sistema com Supercola. Vemos que existem muitas variáveis passíveis de erro deste modelo para garantir a correta fixação do sistema como: superfície extremamente limpa e seca.
Montagem em laje
Quando a estrutura tiver que ser fixada diretamente em laje, o mais indicado é trabalhar com estrutura dos perfis em forma de triangulo. Para a fixação na laje dois modelos podem ser considerados:
Estrutura parafusada ou concreta na laje: quando o sistema fotovoltaico é projetado junto com a edificação que irá recebe-lo, o ideal é fazer a concretagem da espera do suporte de fixação junto a concretagem da laje.
Lastros de concreto: a estrutura é fixada em lastros de concreto, que garante a fixação da estrutura com o seu peso próprio.
Foto 5: sistema solar fotovoltaico instalado pela ECOA no Ágora Tech Park. Fonte: banco de dados Ecoa Energias Renováveis.
Montagem em solo
Geralmente sistemas fotovoltaicos fixados em estrutura de solo são de maior porte. Na Geração Centralizada este é o principal tipo de estrutura de fixação utilizado. Também vemos forte utilização na Mini Geração Distribuída.
As estruturas em solo podem ser fixadas com lastros de concreto (semelhante a instalação mostrada em laje), mas a maior parte dos projetos a estrutura é fixada em bases de concreto ou estacas.
Em estruturas de solo é possível fazer a instalação de um dispositivo chamado tracker. Esse equipamento faz com que os módulos fotovoltaicos mudem de orientação ao longo do dia, seguindo o movimento do sol. Para saber mais sobre tracker acesso no post clicando aqui.
Foto 6: usina solar fotovoltaica instalada pela ECOA para a Confeitaria Semente da Terra. Fonte: banco de dados Ecoa Energias Renováveis.
Estacionamento com cobertura de módulos fotovoltaicos
Uma alternativa bastante utilizada é usar a área de estacionamento descoberto para instalar os módulos do sistema fotovoltaico. Este modelo de fixação pode tornar o sistema mais custoso como um todo. Mas, lembre-se que você estará garantindo também cobertura para os carros. Então, ambas as funções e soluções que o sistema trará devem ser colocadas na “balança”.
Foto 7: sistema solar fotovoltaico instalado pela ECOA no Restaurante Glória. Fonte: banco de imagens Ecoa Energias Renováveis.
Outras aplicações
Um exemplo de fixação que difere das mais usuais são os casos de usinas flutuantes, sistemas fotovoltaicos em fachadas de edifícios, sistemas utilizados como brises de fachadas e entre outros.
Vale ressaltar que quanto mais complexa a utilização, mais critérios devem ser avaliados em projeto.
Foto 8: exemplo de usina flutuante no Brasil. Fonte: Portal Solar.
Conclusão
Mostramos neste post os principais modelos de estrutura de fixação para sistema solares fotovoltaicos. Podem existir uma série de diferentes soluções conforme especificidades de cada projeto.
Para os consumidores, é importante garantir a qualidade do material e do fornecedor. Vale questionar ao fornecedor se o produto é especificado para atender ao mercado brasileiro e se o sistema suporta ventos de até 120km/h.
Devido à importância das estruturas de fixação quanto a segurança e integridade do sistema, é necessário projetar sua estrutura com profissionais especialistas. Não fabrique sozinho sua estrutura ou compre de locais que não são especializados em sistemas solares fotovoltaicos. Sua estrutura deve resistir a forças estáticas, mecânica, a corrosão e entre outros. São muitos fatores a serem calculados e levados em consideração.
Se precisar instalar um sistema solar fotovoltaico conte com a Ecoa Energias Renováveis. Converse com nossos especialistas clicando AQUI.
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A Amazon.com disse nesta quarta-feira (21) que adicionará 2,7 gigawatts em capacidade de produção de energia limpa por meio de dezenas de novos projetos ao redor do globo, o que inclui uma fazenda fotovoltaica no Brasil.
O anúncio de 71 novos projetos no segmento renovável, totalizando agora 379, vem em meio ao objetivo da varejista de utilizar 100% de energia renovável nos negócios até 2025.
A Amazon espera gerar 50 mil gigawatts-hora (GWh) de energia limpa por meio de todo o seu portfólio, o equivalente a abastecer 4,6 milhões de residências norte-americanas por ano.
Os novos projetos incluem, por exemplo, três usinas de grande escala no Estado indiano do Rajastão, com capacidade de 420 megawatts (MW), projetos solares em telhados na França e na Áustria e seu primeiro parque solar na Polônia.
Amazon terá fazenda solar no Brasil
Além disso, a Amazon anunciou seu primeiro projeto de energia renovável na América do Sul, uma fazenda de energia solar de 122 MW de capacidade.
A expectativa da varejista é gerar 850 empregos no Brasil durante a fase de construção do projeto, com mais 30 vagas permanentes quando a fazenda estiver operacional.
A empresa ainda afirmou que o projeto inclui investimentos de 2 milhões de reais em programas ambientais durante a construção da fazenda visando a promoção da biodiversidade.
O local da fazenda não foi divulgado no comunicado.
Você já sentiu que seu humor muda em dias de sol? O sol
funciona como estímulo de hormônios capazes de afetar nosso humor. Outros
benefícios para a saúde também já são bem conhecidos, como a importância do sol
para nossa estrutura óssea. Mas, essa estrela gigante pode ser aproveitada de
diversas maneiras a nosso favor, não só para a saúde.
Fizemos este post porque somos fãs do sol! E queremos mostrar
o que você pode fazer em sua residência ou empresa para aproveitar da melhor
maneira os raios de sol!
1. Iluminação natural: claraboias e tubos de luz solar
O legal do uso de claraboias ou tubos de luz solar é que gera
economia de energia elétrica e ainda pode valorizar o imóvel. Além disso, pode
ser instalado em qualquer cômodo da casa e não tem restrições quanto ao
tamanho.
Vale lembrar que, ao utilizar em cômodos como quartos, é
melhor prever cortinas se quiser em algum momento manter o local escuro durante
o dia.
Ainda, as claraboias podem ser feitas de diversos materiais,
como vidro, acrílico ou lexan (similar ao acrílico).
2. Plante árvores de folhas caducas
Mas o que são árvores de folhas caducas? São aquelas que perdem
suas folhas todos os anos. A perda de folhas geralmente acontece no inicio do
inverno. Como consequência, elas passam o inverno com apenas galhos, permitindo
que a luz solar ilumine e esquente sua residência ou empresa. Já, durante o
verão, elas estão cheias e fornecem sombra fresca para a casa.
São boas de serem plantadas para o lado Norte e Oeste.
Controle a poda para que elas não gerem sombra no telhado. Isso pode atrapalhar
a nossa última dica deste post!
3. Cultive seu jardim conforme o sol
Sempre tem aquele ponto do jardim da casa que pega sol
praticamente o dia todo. Para esses locais nosso conselho é aproveitar e fazer
um cantinho para as flores e plantas que gostam do sol.
Destacamos a Alamanda, que fica ainda mais bonita quando a
temperatura passa dos 35°C. Ela precisa de muro ou algo para se escorar. Mas,
cuidado! Se você tem animais de estimação a flor dela pode ser tóxica.
Outras plantas, não tóxicas e com propriedades bem
interessantes, como a babosa e o hibisco, também são fãs de sol.
Para os cantinhos da casa que pegam sombra, prefira plantas
como o Antúrio ou a Orquídea.
Boa pedida também para locais com sol, sem sol ou a meia
sombra é a Espada-de-São-Jorge. Ela é cheia de crenças populares, como a de que
ao ser colocada na porta de entrada protege a casa da inveja e do mau-olhado.
E nosso último destaque é para as suculentas! São as
queridinhas do momento! Vão bem na sombra, inclusive são bastante usadas em
ambientes internos como escritórios e dentro de casa. Elas praticamente não dão
trabalho, mas lembrem de deixá-las um pouquinho no sol todos os dias.
[rock-convert-cta id=”6670″]
4. Manta de cobertura para piscinas
A capa ou manta térmica para piscinas evita que a piscina perca temperatura em seu contato com o meio ambiente. Aproveite o sol durante o dia para esquentar a piscina e use a capa térmica a noite.
Além disso, se sua piscina for aquecida, ela ajuda a
economizar cerca de 30% de energia com o aquecimento.
5. Filmes refletores de calor na janela
As películas anti calor são boas aliadas, principalmente em
empresas e escritórios. Mas, também podem ser usadas em residencias. Há modelos
que chegam a rejeitar até 97% da luz Infravermelha.
Outros modelos bloqueiam raios UV, o que garante maior vida
útil dos móveis.
Além disso, em ambientes com ar condicionado, podem garantir
uma economia de energia bem significativa.
Como gostamos muito do sol, nossa dica é instalar filmes que
ainda permitem a passagem da luz solar. Desta forma, você garante um cômodo
fresco, mas ainda assim iluminado!
6. Aproveite um canto ensolarado para estimular o bom humor!
Lembra que comentamos, no começo deste post, como o sol pode
afetar nosso humor? E ninguém gosta de um ambiente com pessoas mau humoradas,
não é mesmo?
Então, olhe ao redor da sua residência ou empresa, será que
não existe um cantinho especial para “lagartear”? Esse lugar pode se tornar incrível e as vezes
com pouco investimento. Invista em banquinhos ou “puffs”, ou até mesmo em redes
para se deitar. É possível ainda fazer bancos com material reaproveitado, como
palletes. Reforme decorando com plantas e com mensagens para animar o dia!
Estimule para que sua família, ou os funcionários da sua
empresa, passem parte de seus horários de descanso ao sol!
7. Outras dicas já mais comuns, mas que vale lembrar!
Aproveite ambientes com boa incidência de sol para colocar um
varal para secar roupas. Sempre que possível, deixe de lado o uso da secadora,
isso gera mais economia de energia.
Se você ainda não tem um imóvel, ou está pensando em se
mudar, prefira residencias com a face voltada para o norte. Elas terão
iluminação garantida, quase o dia todo e o ano inteiro.
E se você está pensando em construir sua casa, ou uma sede
para sua empresa, que tal pensar em bons telhados voltados para a face norte?
Explicamos porque no próximo item!
8. Instale sistema de geração de energia solar fotovoltaica
Se você realmente quer aproveitar o sol da melhor maneira
possível, nossa última dica é a mais eficiente. Instale um sistema de energia
solar fotovoltaica e comece a gerar sua própria energia a partir do sol!
A energia fotovoltaica pode ser produzida mesmo em dias
nublados ou até mesmo chuvosos. Mas, é claro, quanto maior for a radiação
solar, maior a quantidade de eletricidade gerada.
As células fotovoltaicas possuem em seu material o silício,
um material semicondutor. Quando a luz solar incide sobre o paínel
fotovoltaico, os elétrons deste material entram em movimento e geram
eletricidade.
É possível reduzir em mais de 90% o consumo de energia com um
sistema fotovoltaico. Além de gerar economia e não ficar refém de tarifas da
concessionária, a fonte solar é uma energia limpa e inesgotável!
As placas solares geralmente são instaladas na cobertura da
edificação. Mas se houver espaço, também podem ser instaladas no chão ou como
cobertura de pergolados, por exemplo.
O interessante é ter a face das placas voltadas para o norte.
Já que o sentido norte garante incidência de sol durante todo o período do dia.
Também é possível instalar em outras faces, o sistema perde um pouco da eficiência,
mas ainda assim funciona muito bem!
Achou muito complicado? A Ecoa Energias Renováveis cuida de
tudo para você, desde projeto até instalação. Estamos sempre disponíveis para
tirar todas as dúvidas!
Se quiser saber quanto seu sistema pode economizar, acesse porAQUI nosso simulador de encomia. Se preferir envie uma cópia da sua fatura de energia para nosso WhatsApp que calculamos o quanto você pode economizar!
Deixe seu
comentário contando o que achou das nossas dicas!
Sistemas solares fotovoltaicos e raios: preciso me preocupar?
O Brasil é o país com maior incidência de descargas atmosféricas (raios) do mundo. De acordo com os dados do Grupo de Eletricidade Atmosférica (ELAT), do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), 78 milhões de raios caem todos os anos no Brasil.
Apesar disso, a chance de uma
pessoa morrer atingida por um raio no Brasil ao longo de sua vida é de um em
25.000. Além do risco de vida, que é a maior preocupação, existe a
possibilidade de danos materiais ocasionados por descargas atmosféricas, que
são mais comumente relatados por empresas e pessoas.
Diante deste cenário, é normal que pessoas se preocupem com a proteção contra raios no seu sistema solar fotovoltaico. Afinal, geralmente os módulos fotovoltaicos são instalados em telhados ou em solo, em terrenos descampados.
Então, como proteger um sistema
solar fotovoltaico contra descargas atmosféricas?
Se meu sistema solar fotovoltaico for atingido por um raio o que acontece?
A garantia de performance dos fabricantes da maioria dos módulos fotovoltaicos é entre 25 a 30 anos. Caso um raio atinja os módulos fotovoltaicos eles podem ter sua performance reduzida ou até mesmo sofrer danos irreparáveis.
Por isso existem as medidas de
proteção contra descargas atmosféricas e outros surtos elétricos que veremos a
seguir.
Normas aplicáveis a sistema fotovoltaicos sobre equipamento de proteção de descargas atmosféricas (raios)
Tratando-se de normas brasileiras,
não existe ainda uma norma técnica aplicável exclusivamente a sistemas solares
fotovoltaicos. Existe a norma “ABNT NBR 5419:2015 Proteção contra
descargas atmosféricas” que trata sobre o item de forma geral para qualquer
tipo de edificação e também a norma “ABNT NBR 16785:20197 Proteção contra
descargas atmosféricas – Sistemas de alerta de tempestades elétricas”.
Lembramos também que a instalação
de sistemas fotovoltaicos deve obedecer a norma “ABNT NBR 5410, Instalações
elétricas de baixa tensão”.
Com base na NBR 5419, a avaliação
das medidas protetivas necessárias, parte da avaliação do risco, enquadrados pela
norma em quatro modelos.
R1: risco de perda de vida humana
R2: risco de perda de serviço ao público
R3: risco de perda de patrimônio cultural
R4: risco de perda de valores econômicos
Para cada um desses riscos devem
ser calculados índices. Diversos parâmetros são considerados para obter estes
índices, como localização, estruturas já existentes e entre outros. Com base
nos valores obtidos, a norma estipula quais medidas preventivas são necessárias
para tornar os riscos menores do que o risco tolerável.
Estes riscos e a determinação das
medidas preventivas necessárias devem ser estipulados por um projetista
capacitado. Ele tem condições de analisar a norma, avaliar a incidências de
descargas atmosféricas na região e dimensionar o sistema de proteção mais
adequado.
Além desta norma, existem normas
de referência internacional que podem ser analisadas, conforme complexidade da
usina fotovoltaica a ser instalada.
Tipos de descargas atmosféricas que devem ser avaliadas
Quando os riscos do item anterior
são analisados, eles devem levar em consideração ao menos 5 possíveis cenários de descargas
atmosféricas, são eles:
Descarga direta na estrutura;
Descargas próximas à instalação;
Descargas diretas a uma linha conectada a estrutura;
Descargas próximas a uma linha conectada a estrutura; e
Descargas atmosféricas em outra estrutura na qual a linha da primeira está conectada.
Também todo o entorno do sistema
fotovoltaico deve ser analisado e não somente o sistema em si. Desde estruturas
já existentes até o próprio meio ambiente. O sistema está em zonas descampadas?
Próximos a grandes colinas? Quando tratamos de grandes sistemas fotovoltaicos,
deve-se inclusive separar o sistema por zonas, para assim analisar os riscos
para cada situação especificamente.
Densidade das descargas atmosféricas
Outro fator muito importante é a densidade da descarga atmosférica na região onde o sistema será instalado. O anexo F da parte 2 da NBR 5491 possui um mapa onde é possível ver estes índices. Abaixo vemos um mapa semelhante ao da norma. Percebemos que cada região possui características diferentes em relação as descargas atmosféricas.
Imagem 1: Densidade das descargas atmosféricas (descargas atmosféricas/km2/ano). Fonte: Núcleo de Monitoramento de Descargas Atmosféricas – ELAT.
Quais são os sistemas de proteção mais comum aplicados?
Ao dimensionar um Sistema de
Proteção de Descargas Atmosféricas (SPDA) e outros equipamentos de proteção
contra surtos, alguns elementos de proteção devem ser considerados. Abaixo
veremos os principais.
1. Sistema de aterramento
O aterramento é basicamente um
sistema que funciona transmitindo qualquer carga “extra” do sistema para o solo
(terra). A ideia é que toda a edificação e estrutura forme uma malha de
aterramento, unindo todos os pontos que podem sofrer com descargas elétricas
até a terra.
2. Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS)
O DPS também é um dispositivo que
protege o sistema e seus equipamentos contra sobrecargas, sejam elas descargas
atmosféricas, chaveamentos na rede elétrica (que pode ser um liga e desliga da
concessionária, por exemplo) ou liga e desliga de motores elétricos.
A função do DPS é desviar o surto
(sobrecargas) para a terra e deixar passar apenas a tensão que os equipamentos
instalados são capazes de suportar. Ele fecha um curto circuito entre fase e
terra desviando a corrente para o sistema de aterramento.
No sistema fotovoltaico deve-se ter pelo menos um DPS entre os módulos fotovoltaico e o inversor, e pelo menos um DPS entre o inversor e a rede elétrica. Dessa forma você protege tanto descargas provenientes da corrente contínua (que vem dos módulos), quanto da corrente alternada (que sai do inversor, e também vem da rede elétrica). Veja o esquema abaixo para entender.
Imagem 2: Esquema de DPS e malha de aterramento. Fonte: adaptado de Clamper.
Alguns inversores podem vir com o
DPS do fotovoltaico (DPS FV) integrado. É o caso de inversores de potência
acima de 10 kWp da marca ABB, que a Ecoa Energias Renováveis comercializa.
Neste caso o inversor já possui proteção interna que faz a função do DPS FV.
Em alguns sistemas fotovoltaicos
o DPS FV também pode vir acoplado a String Box (equipamento que recebe todo o
arranjo, cabeamento, dos módulos fotovoltaicos).
Em grandes usinas solares
fotovoltaicas o equipamento que recebe o arranjo dos módulos é chamado de
String Combiner, ele também pode vir com DPS do fotovoltaico já integrado.
No esquema, também mostramos o
DPS do quadro medidor, que é obrigatório por norma independente do
estabelecimento possuir ou não fotovoltaico.
Existem diversos modelos e
classes de DPS que são comercializados, apenas um profissional habilitado
poderá dimensionar a proteção mais adequada para seu sistema fotovoltaico.
3. Para-raios:
Assim como os outros equipamentos
de proteção, a função do para-raios é direcionar o excesso de descargas
elétrica até o solo através da malha de aterramento. A diferença é que ele
funciona de forma a atrair diretamente para si as cargas elétricas que cairiam
sobre os equipamentos ou a edificação, evitando o impacto direto.
Um ponto relevante é tomar muito
cuidado com o posicionamento destes equipamentos, para gerarem o mínimo de
sombra possível nos módulos fotovoltaicos.
Imagem 3: para-raios em usina solar fotovoltaica.
Vale ressaltar que o uso de
para-raios é mais comum em usinas de grande porte situadas em regiões onde a
densidade de descargas elétricas é muito alta.
3. Outros dispositivos
Ainda podem existir outros
dispositivos para ajudar a mitigar riscos e danos ocasionados por descargas
elétricas. Se a planta fotovoltaica possui uma operação em larga escala, onde
manutenções preventivas são mais comuns, pode ser necessário instalar sistemas de
detecção e alertas de raios. Estes se enquadram na norma “NBR 16785:2019 Proteção
contra descargas atmosféricas – Sistemas de alerta de tempestades
elétricas”.
O objetivo destes sistemas de
aviso é principalmente preservar a vida humana. Geralmente as grandes usinas
fotovoltaicas são em locais abertos e pode ser necessário deslocar funcionários
e outras pessoas que estejam na área para áreas abrigadas durante uma
tempestade.
Diferenças mais comuns entre grandes usinas fotovoltaicas e projetos residenciais
O quanto uma usina gera de
energia solar fotovoltaica está diretamente ligado, entre outros fatores, a
área de captação da radiação solar, ou seja, a área dos módulos fotovoltaicos.
Quanto maior a área da usina, de forma generalista, mais suscetível a descargas
atmosféricas a usina estará.
Quando falamos de sistemas residenciais geralmente a instalação do sistema fotovoltaico acontece em estruturas já previamente existentes. Nestes casos um profissional habilitado deve analisar a proteção contra descargas atmosféricas já existente na edificação e projetar medidas adicionais que funcionaram em conjunto após o sistema instalado.
No geral, a malha de aterramento
de sistemas fotovoltaicos para residências é conectada diretamente na malha de
aterramento já existente. Lembrando que um profissional habilitado deve validar
se a malha existente tem condições de receber essa conexão. Além disso, é
necessário o uso de DPS antes e depois do inversor fotovoltaico, conforme
descrevemos no item 2. Já o uso de para-raios em sistemas fotovoltaicos
residências é extremamente raro, já que a possibilidade de o sistema receber
uma descarga direta é muito baixa.
Em se tratando de grandes usinas
os cuidados devem ser redobrados. Geralmente são localizadas em terrenos
descampados, muitas vezes em áreas agrícolas que podem possuir maior incidência
de descargas atmosféricas. Nestes casos a usina terá sua própria malha de
aterramento e pode ser necessário uso de para-raios, e, também de sistemas de
alerta e avisos de tempestades.
Independente do tamanho da usina
fotovoltaica uma boa prática é utilizar a própria estrutura metálica da usina
para levar hastes de aterramento até o solo, ajudando a dissipar sobrecargas
elétricas.
Análise de custo dos sistemas de proteção versus possíveis danos ao sistema
Em todo o projeto de sistema de
proteção contra descargas atmosféricas é necessário avaliar a relação entre o
custo da proteção em relação as possíveis perdas com ou sem as medidas
protetivas.
Por isso, não é comum vermos
para-raios em sistemas residências, por exemplo. A probabilidade de um raio
cair em um sistema residencial é tão pequena que não vale o investimento neste
tipo de sistema protetivo. O que temos que garantir sempre é eliminar o risco
de perda de vida humana.
Já para usinas maiores, como o
custo de todo o projeto em si já é mais elevado, pode fazer sentido a
instalação até mesmo de medidas preventivas adicionais as estipuladas por
norma.
Conclusão e o que exigir de empresas que instalam sistemas fotovoltaicos
Alguns itens relevantes não foram
tratados especificamente neste texto. Como por exemplo, tipo de cabeamento,
infraestrutura elétrica, marca e modelo de equipamentos utilizados na
instalação do sistema fotovoltaico de forma geral.
Para mitigar ao máximo os riscos
de danos por descargas elétricas, além de dimensionar um correto sistema
preventivo, todos os itens do sistema fotovoltaico devem ser de boa qualidade,
com certificados que comprovem sua eficiência e segurança. Uma boa instalação
dos componentes também é de extrema importância. De nada adianta ter sistemas
de proteção, se existirem cabos mal conectados, por exemplo.
Além disso, como já comentamos,
todo o entorno do sistema e estruturas pré-existentes no local e em suas
proximidades devem ser considerados. A localização do sistema também é um item
de extrema importância, cada região do país possui densidades diferentes de
descargas atmosféricas e de forma especifica o local pode ter algo que “atraia”
maior quantidade de raios, como ser próximo a grandes colinas ou em áreas
descampadas.
Como cada projeto é único e
específico é necessário ter ao lado, profissionais habilitados e experientes.
Antes de fechar negócio questione a empresa com relação ao corpo técnico, se
existem engenheiros eletricistas e outros profissionais capacitados. Exija o
registro do profissional no CONFEA/CREA.
Pergunte sobre as medidas
preventivas dos equipamentos e do sistema fotovoltaico. Exija certificados dos
equipamentos e também um documento que comprove que a instalação foi checada e
está conforme especificada em projeto.
Um bom projetista, vai além de
respeitar normas técnicas, ele deve ter o discernimento de avaliar todas as
possibilidades independente se previstas por norma ou não.
Se precisar de profissionais habilitados para desenvolver seu projeto, entre em contato com a Ecoa Energias Renováveis, clicando AQUI.
Com o anúncio da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) sobre a criação de uma nova bandeira de energia elétrica, o assunto “conta de luz” voltou a ser pauta de diversas discussões nos meios de comunicação e na internet.
A nova bandeira, chamada de ‘escassez hídrica’, representa um aumento de R$ 14,20 a cada 100 quilowatts-hora consumidos, está em vigor desde o dia 1º de setembro e segue sendo aplicada até 30 de abril de 2022.
Neste sentido, o novo valor adotado representa um aumento de 49,6%, ou R$ 4,71, em comparação a bandeira vermelha patamar 2 que estava em vigor até 31 de agosto. Além disso, no mês de junho, essa bandeira também sofreu um aumento de 52%.
Mas não para por aí. Segundo cálculos preliminares da Aneel, a tarifa da conta de luz pode aumentar, em média, 16,68% em 2022.
Por que a conta de luz aumentou tanto?
Os aumentos consecutivos da conta de energia elétrica foram causados pela maior crise hídrica enfrentada pelo Brasil nos últimos 91 anos.
Com a diminuição das chuvas, os principais reservatórios de água das hidrelétricas produtoras da energia que abastece o país estão em nível crítico.
Como consequência, é necessário utilizar as usinas termelétricas para garantir a continuação do fornecimento de energia elétrica para o país e, ainda, evitar o risco de racionamento e apagão.
Mas, quando comparado as usinas hidrelétricas, as termelétricas possuem um custo de produção mais elevado. Este valor, por sua vez, é repassado ao consumidor final que vê sua conta de luz aumentar.
Energia Solar: economia e investimento
Considerado como um investimento altamente rentável, a geração de energia solar como fonte primária é a melhor opção para quem quer economizar, proteger o meio ambiente, e, ainda, se ver livre das altas tarifas de energia elétrica.
Um dos pontos mais importantes relacionados a esse sistema é que a energia solar é democrática, sendo possível utilizá-la nos mais diversos espaços, como residências, comércios e indústrias.
A energia solar é considerada um bom investimento, pois o payback (tempo que leva para o investimento “se pagar”) é, sem dúvida, um dos mais vantajosos existentes no mercado atualmente.
Para entender melhor o payback dessa fonte de energia é preciso considerar dois fatores: o valor investido e o tempo de retorno. No caso da energia solar, o tempo médio de retorno do investimento em um sistema fotovoltaico residencial é de 4 anos, enquanto para empresas o payback é de cerca de 5 anos.
Um sistema fotovoltaico projetado por uma empresa especialista no segmento, como a Ecoa, irá funcionar por pelo menos 30 anos. Ou seja, serão cerca de 25 anos só ‘lucrando’ com a geração de energia solar, já que o investimento se pagará em menos de 5 anos.
Por isso, investir em energia solar é considerado um investimento com retorno rápido e com ótimo custo-beneficio, sendo um dos poucos modelos disponíveis no mercado que consegue ser tão vantajoso.
Benefícios da Energia Solar
Excelente custo-benefício por conta do baixo valor de implantação em relação ao seu tempo de vida útil, superior a 30 anos;
É a melhor alternativa para a energia elétrica convencional;
Energia sustentável e com baixo impacto ambiental;
Redução da conta e economia imediatamente;
Investimento com retorno rápido.
Fuja das altas tarifas, invista em energia solar
Quer fugir das altas tarifas de energia elétrica?
Então, invista em energia solar com a Ecoa, empresa pioneira em energia renovável na Região Norte de Santa Catarina com mais de 7 anos de experiência no mercado de energia solar.
Se você quer investir em energia solar, a energia do futuro, e está em busca de experiência, profissionalismo, qualidade e especialistas capacitados, a Ecoa é o seu lugar.
Olá, obrigado por seu contato!
Entre em contato conosco para que um de nossos especialistas possa analisar melhor sua situação e como podemos te ajudar.
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